Infrared monitoring of the metal surface temperature of superheater pipes in transient modes

This work is devoted to the problem of infrared monitoring of the metal temperature of the surface of superheater pipes. Monitoring is implemented on the basis of a thermal imager cameras that performs contactless monitoring of the surface temperature of the pipes of the wall superheater.

The results of modeling the temperature distribution along the pipe of a wall-mounted superheater in the presence of contamination and without are presented. The calculation of the number of thermal imager cameras required for infrared monitoring is performed. The developed design solutions for the installation site of thermal imager cameras on a TP-82 type boiler have been confirmed experimentally.

1. Артамонов В. В. О признаках эксплуатационных разрушений пароперегревателей под действием перегрева // Контроль. Диагностика. 2010. 163 с.

2. Roy R. K., Das S. K., Panda A. K., Mitra A. Analysis of superheater boiler tubes failed through non-linear heating // Procedia Engineering. 2014. Vol. 86, P. 926–932. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.11.115.

3. Priymak E. Y., Gryzunov V. I. Special features of behavior of the metal of convection superheater in the process of high-temperature operation // Metal Science and Heat Treatment. Vol. 53 (3). 2011. 136–140. DOI: 10.1007/s11041-011-9356-4.

4. Haghighat-Shishavan B., Firouzi-Nerbin H., Nazarian-Samani M. [et al]. Failure analysis of a superheater tube ruptured in a power plant boiler: Main causes and preventive strategies // Engineering Failure Analysis. 2019. Vol. 98. P. 131–140. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2019.01.016.

5. Исаев В. Л., Конеков А. М. Особенности исследования тепловых и гидродинамических процессов в пароперегревателях паровых котлов // Актуальные научные исследования в современном мире. 2019. № 11-1(55). С. 104–110.

6. Falahatkar S., Pour-Reza T., Karimi H. The application of radiation shields for thermal control of superheater tubes in boiler // Energy and Power Engineering. 2012. Vol. 4, no. 2. P. 77–84. DOI: 10.4236/epe.2012.42011.

7. Боровский А. В., Герасимов Л. Н., Дружинин С. А. [и др.]. Инфракрасный измерительный комплекс для стационарного контроля пылеугольной топки // Современные технологии автоматизации. 2000. № 4. С. 70–77.

8. Захаренко В. А., Пономарев Д. Б., Шкаев А. Г. Пирометрический контроль топочного пространства котлоагрегатов ТЭЦ // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7, № 4. С. 207–212.

9. Соколов В. В., Литвинова Л. А. Тепловые нагрузки в топке котла энергоблока 800 МВт при сжигании природного газа // Теплоэнергетика. 1985. № 5. C. 55–58.

10. Макаров А. Н. Аналитическое моделирование факела и теплообмена в печах, топках, камерах сгорания // VI Минский междунар. форум по тепломассообмену (Минск, 19–23 мая 2008 г.). Минск, 2008. 13 c.

11. Таймаров М. А., Лавирко Ю. В. Лучистый поток от факела в котлах ТГМ-96 и ТГМЕ-464 // Известия КГАСУ. 2016. № 1. С. 143–149.